L’ ACQUA E LA SUA
TENSIONE
SUPERFICIALE
Introduzione
• Con questo progetto mi propongo di far riflettere un
alunno di scuola primaria sull’importanza di una risorsa
che molto spesso si da’ per scontata: l’acqua.
• Verranno poi fatti anche riferimenti particolari ad una sua
proprietà: la tensione superficiale.
Obiettivi:
• Acquisizione ed uso del linguaggio scientifico
• Osservazioni di fatti e fenomeni
• Formulazione di ipotesi e loro verifica
• Comprensione dell’importanza dell’acqua
• Apprendere il concetto di tensione superficiale
Competenze:
• Comprendere i fenomeni osservati
• Descrivere i fenomeni osservati
Prerequisiti:
• Conoscere l’acqua e la sua tensione superficiale
Soggetti coinvolti:
• Un bambino di 10 anni che ha frequentato la classe IV
primaria
Tempo di svolgimento e spazi
necessari:
• Un incontro giornaliero tenutosi presso casa mia
Metodologia di lavoro
L’alunno sarà sottoposto ad alcune domande sulle sue
conoscenze pregresse.
Successivamente si procederà con il rafforzamento di
queste attuando sia attività di carattere teorico che pratico
anche attraverso un coinvolgimento diretto dell’alunno in
situazioni quali esperimenti ed attività laboratoriali per
favorirne un ruolo attivo.
Il tutto accompagnato da una continua verifica degli
apprendimenti.
Indagine sulle conoscenze pregresse
Cos’è per te l’acqua? A cosa serve?
Secondo te è importante?
Conosci alcune sue proprietà?
Hai mai sentito parlare di tensione superficiale?
L’acqua come elemento indispensabile
L’acqua è importante per tutte le forme di vita e per il
pianeta in generale.
Basti pensare che l’acqua è la molecola più importante su
tutta la Terra e che tutte le sostanze che compongono la
materia vivente sono fatte di acqua.
L’importanza dell’acqua per la vita è legata alla sua
presenza sulla Terra nei tre stati della materia: solido,
liquido e gassoso.
L’acqua è senza dubbio la più importante risorsa sulla Terra.
E’ soltanto grazie alla sua abbondante presenza che è stata
possibile la nascita e l’evoluzione della vita vegetale e animale.
L’acqua ricopre ¾ della superficie terrestre.
Dove non c’è acqua, non c’è vita.
Il corpo umano è costituito da circa il 60% di acqua.
La tensione superficiale
Le caratteristiche particolari della molecola permettono
all’acqua di avere una serie di proprietà importantissime.
Tra queste vi è la tensione superficiale.
A volte si vedono alcuni insetti che camminano sull’acqua ed è
inoltre possibile riuscire a far galleggiare una graffetta metallica
ponendola con delicatezza sulla superficie del liquido.
Questi fenomeni, che sembrano in contraddizione con l’esistenza
della forza di gravità e con il principio di Archimede, possono
essere spiegati prendendo in considerazione l’effetto della
tensione superficiale.
Le molecole che si trovano a contatto con l’aria, non avendo altre
molecole che le attirano dall’alto, sono legate tra loro più
tenacemente.
Questo genera una ‘‘ pellicola’’ relativamente resistente che
permette ad alcuni animali di galleggiare sull’acqua; è la
caratteristica che permette di fare le bolle di sapone.
La tensione superficiale dunque, molto forte ed elevata
nell’acqua, porta a costruire una membrana elastica.
Proponiamo un esperimento
Materiali: acqua, detersivo, stuzzicadenti, 2 contenitori.
Versare qualche goccia di detersivo per piatti in un
contenitore; riempiamo l’altro contenitore di acqua e
disponiamo 3 stuzzicadenti al centro della vaschetta.
Intingiamo un dito nel sapone e poi tocchiamo l’acqua al
centro del triangolo di stuzzicadenti con il dito che abbiamo
intinto di detersivo ed osserviamo che gli stuzzicadenti si
spostano rapidamente verso il bordo del contenitore. Le
molecole dell’acqua che si trovano sulla superficie si
comportano come una membrana elastica che avvolge le
molecole sottostanti. Questo fenomeno è detto tensione
superficiale. Il sapone allenta la tensione superficiale, in
questo modo la superficie del liquido si comporta come un
elastico trascinando gli stuzzicadenti.
Facciamo rifare l’esperimento all’alunno
Invitiamo l’alunno ad esporre prima oralmente e poi per iscritto
quanto ha visionato e poi rifatto personalmente in modo da
effettuare una verifica in itinere.
Sostanze che intaccano la tensione superficiale
Come si è evinto dall’esperimento vi sono alcune sostanze
che, aggiunte all’acqua, ne abbassano la tensione
superficiale.
E’ il caso dei tensioattivi, i quali vengono utilizzati
nell’industria dei detersivi e dei saponi perché, abbassando
la tensione superficiale dell’acqua, l’oggetto da pulire si
bagna più facilmente e l’acqua penetra nei piccoli interstizi
trascinando via lo sporco.
Quando la tensione superficiale diminuisce, si ha una
minore coesione della superficie del liquido.
E’ per questo motivo che l’acqua saponata, a differenza di
quella pura, fa la schiuma.
Verifica finale (ex post) degli apprendimenti